海平面上升變快,濱海溼地危險了—新聞—科學網

 

瀕臨被淹沒的濱海溼地（美國紐奧良西南約150 km）

研究人員用Geoprobe在密西西比三角洲採集深部沉積物樣品（2008年）

 

「我們分析的沉積物柱樣中，絕大部分溼地在海平面上升速率超過3毫米／年時消亡。」南京大學地球科學與工程學院教授李永祥告訴《中國科學報》。這一結論是美國杜蘭大學和南京大學研究人員，以美國密西西比三角洲地區為研究對象而得出的。研究成果5月23日發表於《科學進展》。

如果以海平面上升速率3毫米／年為臨界值，是否意味著全球將有更多的濱海溼地將要消失？

每年3毫米為臨界值

濱海溼地和海平面的關係表現在「你進我退」，即當海平面上升時，濱海溼地向內陸方向遷移，淹沒了先存的濱岸陸地，並形成新的溼地，這些新的溼地被埋藏後就變成了泥炭層。

研究人員正是採用基底泥炭作為指示海平面的指標來恢復地質歷史時期的古海平面位置。「通過鑽取密西西比三角洲不同地區的沉積物柱樣，尋找柱樣中泥炭與陸地的界線。然後對位於接觸界線上的泥炭即基底泥炭，測年確定其時代，並測量其高程，從而獲得一個古海平面標定點。」李永祥說。

以此類推，隨著海平面上升，就形成一系列不同時代，處於不同高程的古海平面標定點。據此，可以獲得一定時間段內的海平面標定點的高程變化，從而得到海平面上升速率。

對於某一海平面上升速率，「我們通過測量溼地被淹沒前的泥炭層的厚度來分析濱海溼地在該海平面上升速率條件下的可持續性，就是用溼地沉積物厚度來衡量濱海溼地對該海平面上升速率能忍耐多久。」李永祥告訴《中國科學報》。

最後，研究人員得出結論：密西西比三角洲溼地穩定存在的臨界海平面上升速率為3毫米／年。

根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）最新評估報告，氣候變化將在世界範圍內帶來海平面上升、海水錶層溫度升高、風暴潮增多增強等一系列不良影響。

「我們的研究結果表明，海平面上升速率是濱海溼地消亡的主要影響因素。」李永祥說。

「自上世紀三十年代以來，密西西比三角洲濱海溼地已消失約5000平方公裡。」論文第一作者和通訊作者，美國杜蘭大學教授Torbjorn E. Tornqvist告訴《中國科學報》。

濱海溼地消亡能不能避免？

根據全球範圍的預測，至本世紀末，現代濱海溼地區域的20%至90%（分別對應於預測的小幅度和大幅度海平面上升情景）將會消失，這將導致生物多樣性和具有極高價值的生態系統服務喪失。

2018年，英國林肯大學研究人員認為這些預測不一定考慮到相關重要的地貌和社會經濟系統反饋。為此，他們提出了一種綜合的全球建模方法，用來評估21世紀全球海平面上升和人類活動對濱海溼地的影響。

上述研究人員的研究結果表明，濱海溼地的大規模喪失是可以避免的，而不會是海平面上升的一個不可避免的後果。

但最新研究並不支持這樣的觀點。「對溼地在年際～十年際較短時間尺度的觀測數據可能高估了濱海溼地的適應性」，李永祥表示，這是因為在幾十年、百年甚至更長時間尺度上，沉積物壓實作用引起溼地沉降的影響將變得更加突出。因此，全球濱海溼地可能比以往認為的更脆弱。

最新研究成果表明，對於濱海溼地生態系統的保護，既要加強短期保護措施，更要著眼長遠保護方案的考量。

密西西比三角洲溼地形成於弱潮海岸帶的濱海溼地，這裡是記錄人類活動與其周圍濱海自然環境相互作用的典型代表，保留了至少8500年以來的長時間尺度的溼地演化歷史，也是國際上為數不多的有過去約30年以來的溼地環境變化的觀測數據。這些要素使得它成為研究程度最高的三角洲溼地之一。

美國路易斯安那州海岸保護與修復局科學家Krista L. Jankowski向《中國科學報》介紹，路易斯安那州2017年曾經評估預測，如果對濱海溼地不採取保護和修復措施的話，在未來50年裡將會有約10000平方公裡的濱海溼地消亡。

臨界值具有普遍性？

就在論文正式發表前，自然資源部發布的《2019年中國海平面公報》（以下簡稱《公報》）指出，1980至2019年這40年，中國沿海海平面上升速率為3.4毫米／年。《公布》還預計未來30年，中國海平面將上升51～179毫米。

專家表示，目前國內沒有同美國密西西比三角洲溼地非常類似的濱海溼地。黃河三角洲與密西西比三角洲的動力成因有點近似。但黃河流域及其三角洲受人類活動影響較強烈，近期入海泥沙量顯著下降，部分海岸受侵蝕災害明顯。

一個與密西西比三角洲溼地相似的例子是處於地中海弱潮海岸帶的濱海溼地，它們應該也對快速上升的海平面更脆弱。不過李永祥強調，目前他們還沒有對地中海濱海溼地開展過專門研究。

其它地方溼地能承受的海平面上升速率臨界值可能與密西西比三角洲地區不盡相同，但無論是什麼地方的海岸帶，海平面快速上升都會對濱海溼地造成威脅。

雖然濱海溼地可以通過沉積物加積來保持其高程能跟上海平面的上升速度，但「這樣的適應能力是有一定限度的」。李永祥表示，當海平面上升速率超過一定臨界值時，濱海溼地的加積過程不再能跟上海平面上升而被永久淹沒。

因此，藉助外力減緩濱海溼地的消亡速度是不可避免的。美國路易斯安那州計劃通過改造河道從密西西比河轉移大量沉積物到濱海溼地，旨在維持密西西比三角洲的至少其中一部分溼地。許多科學家認為，這是唯一可行的方法，但其效果如何，需要至少幾十年時間才能顯現出來。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz5512

 

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